• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제21권1호
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• pp.41-50
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• 1996

중성자 및 전자 그리고 광자 수송코드인 MCNP 4A코드를 이 용하여 ANSI N13.32에 제안된 말단팬텀과 한국원자력연구소 제작한 말단팬텀 각각에 대하여 감마선량당량환산인자를 커마근사법에 근거하여 계산하였다. 본 계산은 $15keV{\sim}1.5MeV$ 에너지영역에 대해 단일광자에너지 선원을 고려하였으며 이러한 단일광자에너지함수로서 계산한 공기커마에 대한 선량당량의 비로서 선량당량환산인자를 이론적으로 도출하였다. 본 연구에서 이론적 방법으로 도출한 ANSI와 KAERI의 말단팬텀 각각에 대한 광자선량당량환산인자를 ANSI N13.32의 실험적 방법에 의해 제시된 값들과 비교한 결과 50keV 이상의 단일 광자에너지영역에서는 실험적 방법에 의한 값들과 최대차이 5.7% 내에서 잘 일치함을 보였다. 그러나 40 keV 이하의 에너지영역에서는 본 연구의 계산 결과가 최대 13.6%까지 낮게 평가됨을 알 수 있었으며, 이러한 차이는 낮은 에너지영역에서 두드러지는 단일에너지의 생성과 관련된 실험의 불확실성과 MCNP코드에서 모사한 Geometry의 영향에 기인하는 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.445-448
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• 2015

최근 다색 X-ray 중 저에너지 광자의 비율을 감소시키는 필터에 대한 관심이 대두되고 있으나 X선 경화현상으로 인하여 나타나는 영상 화질에 영향에 대해서는 간과되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 필터에 따른 전방산란율의 변화를 평가함으로써 의료영상 품질에 영향을 미치는 산란선량을 정량적으로 고찰하였다. 실험 결과, 필터 두께가 증가함에 따라 최대 13.9%p의 전방산란율이 증가하는 추세가 나타나는 것으로 평가되었다. 이러한 결과를 바탕으로 한국 산업규격에서 권고된 필터 두께를 준수할 경우 환자의 피폭선량을 저감하면서도 약 1%p 이내의 전방산란율 만이 의료영상에 노이즈에 추가적으로 기여할 것으로 사료된다. 그러므로 환자의 피폭선량을 저감화하면서도 의료영상의 품질을 개선하기 위해서는 적절한 필터의 활용이 중요할 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제12권1호
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• pp.1-8
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• 1994

미량의 변이 유발소에 노출된 세포는 그 다음에 투여되는 다량의 변이 유발소에 대하여 내성을 갖게 된다. 이같은 적응 반응(adaptive response)은 대장균에서 처음으로 밝혀진 이후 주로 인체 말초 혈액 임파구에서 연구가 진행되어 왔다. 그러나 적응 반응이 세포 종류를 막론하고 존재하는 일반적인 현상인지에 대하여, 또한 세포의 고유한 방사선 감수성과의 관계나 그 기전 등에 대하여도 규명되어야 할 필요가 있다. 본 연구는 이같은 의문에 보다 접근하기 위하여 방사선에 매우 민감한 ataxia telangiectasia hemozygote, ataxia telangiectasia heterozygote, 그리고 정상인에서 유래한 인체 임파양세포주를 대상으로 1 cGy의 감마선을 조사하고 일정 시간이 지난 후 다시 50 cGy의 감마선을 조사하여, 감마선에 의해 유도되는 염색체 손상을 측정하였다. 그 결과 1 cGy 전처치시 그 다음 50 cGy에 의한 염색체 손상이 50 cGy 단독 대조군에 비하여 의의 있게 감소하여 적응 반응이 존재함을 알 수 있었다. 세가지 세포주의 방사선 감수성이 각기 달랐으나 적응 반응의 표현 양상은 이와 무관하게 유사하였다. 또한 염색체 손상의 복구에 필수적인 poly(ADP-ribose) polymerase를 억제하는 3-aminobenzamide를 50 cGy 직후에 투여한 실험에서는 적응 반응이 완전히 소실됨을 관찰하여 적응 반응이 어떤 종류의 방사선 손상의 복구 기전과 관계 있음을 추측케하였다. 따라서 임파양세포에서도 적응 반응이 존재함을 본 연구를 통하여 최초로 알 수 있었다. 이는 세포의 방사선 감수성과는 무관한 것으로 나타났으며 그 기전에 있어서는 아직 잘 알려지지 않은 손상 복구 기전을 유도하는 것으로 생각된다.반림프절 비대가 국소치유율, 무병생존율, 생존율에 영향을 미치는 인자이었고 이들 세가지 인자와 전산화단층촬영상의 대동맥림프절 비대가 생존율에 영향을 미치는 인자이었다. 조사선량이 많았으나 치료실패율이 현저하게 높았다. 따라서 이들 환자들을 효과적으로 치료하기 위하여 단순히 치료선량을 증가시키는 것보다 다른 보조적치료, 즉 약물치료와의 병용치료 등이 절실히 요구되며, 또한 국소재발의 억제가 원격전이를 감소시킬 수 있는 한 방법일 수 있다. 따라서 자궁경부암 환자의 방사선 치료에 가장 적합한 방법은 외부조사와 강내 치료를 병행하는 것이나 강내 치료가 불가능한 환자군에 대해서는 적극적 수술방법의 도입을 고려해야하겠다. 합병증의 증가가 관찰되지 않는 점으로 보아 본 연구를 계속 진행함으로써 더 좋은 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.기 혈색소 수치 (p<0.0001), 강내 조사(p<0.0004)였고, 조직학적 소견(p<0.29), 유도 화학요법과의 병행치료(p<0.87)는 통계학적으로 유의하지 않았다..0093{\pm}0.0047)\;D^2+(13.31{\pm}7.309$) 였었다. 감마선에 대한 중성자선의 상대적 생물학적 효과비 (RBE)는 y=aD+$bD^2$+c를 다음과 같은 식으로 변형시켜 계산하였다. $$\frac{[-a{pm}\sqrt{a^2-4b\;(c-y}}]}{2{\times}6}$$ 미세핵 발생빈도가 세포당 0.05와 0.8사이에서의 중성자선의 상대적 생물학적 효과비는 $2.37{\pm}0.17$ 이었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 선량에 따른 미세핵 발생빈도는 기존의 방사선 감수성 test의 결과와 대동소이하여, 앞으로 방사선 감수성을 측정하는 방법으로 이용할 수 있으며, 또한

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.233-241
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• 2014

본 연구에서는 $PRESAGE^{REU}$ 겔을 이용하여 방사선 치료계획 시 3차원 흡수선량 분포 검증을 위한 정도 관리 소프트웨어를 개발하여 겔을 이용한 3차원 선량분석 방법을 제시하고자 한다. 우선 치료계획상의 3차원 흡수선량 데이터와 측정한 겔 광학밀도 데이터의 입출력 기능을 구현하였고, 변환 테이블을 이용하여 광학밀도를 흡수선량으로 변환하는 기능을 구현하였다. 겔에서 측정된 흡수선량과 치료계획상의 흡수선량 분포간의 기하학적 매칭을 위하여 3D 볼륨 데이터의 x, y, z 방향 및 회전 변환을 구현하였다. 매칭이 완료된 두 선량 분포간에 일치도를 검증하기 위하여 3차원 감마 인덱스알고리듬을 구현하였고, 감마 통과 지도(gamma passing map) 기반의 일치도 확인 기능을 구현하였다. 광학밀도와 흡수선량간의 관계를 분석하기 위하여 원기둥 형태의 $PRESAGE^{REU}$ 겔을 대상으로 X-선 전산화 단층촬영기를 이용하여 CT 영상을 획득하였고, 방사선 치료계획 시스템(Eclipse, Varian, Palo Alto)을 이용하여 원반 형태의 6개의 가상 표적을 생성하여, 각각에 1 Gy에서 6 Gy까지 선량이 전달되도록 입체조형 방사선 치료계획을 수립하였다. 다음으로 광학 CT 스캐너($Vista^{TM}$, Modus Medical Devices Inc, Canada)를 이용하여 기준 투영 영상들을 획득하였고, 치료계획과 동일하게 겔에 방사선을 조사하였다. 조사2시간 후 매 2시간 간격으로 광학 CT 스캐너로 투영 영상 셋을 획득 후 3차원 광학밀도 데이터로 재구성하였다. 실린더 중심축을 따라 치료계획상의 흡수선량 프로파일과 광학밀도 프로파일을 추출하여 광학선량 대비 흡수선량 대응 테이블을 정의하였다. 이후 본 연구에서 개발한 소프트웨어를 이용하여 3차원상의 선량 분포의 일치도를 평가하였다. 광학밀도와 흡수선량간에는 supra-linear 관계가 나타났으며, 광학밀도는 그 크기에 따라 24시간당 60% 전후로 감쇄하였다. 측정된 흡수선량은 중심축 부근에서는 치료계획 선량과 잘 일치하였으나, 주변부로 갈수록 크게 낮아짐을 확인할 수 있었으며, 이로 인하여 3D 감마 통과율은 선량 차이율과 DtoA 각각 3%/3 mm의 조건하에 70.36%로 낮게 나타났다. 이러한 결과는 광학 CT 스캐너 내부의 오일과 $PRESAGE^{REU}$ 겔간의 굴절률이 정확하게 매칭되지 않아서 광학 스캔 시 빔이 굴절되어 부정확한 데이터를 만들어 내는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발한 정도 관리소프트웨어는 3차원 겔 선량을 비교 분석하기에 유효한 것으로 평가되었으나, $PRESAGE^{REU}$ 겔로부터 정확한 흡수선량데이터를 획득하기 위해 겔 선량측정 과정의 많은 개선이 요구된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권4호
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• pp.295-302
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• 2013

간암 환자에 대한 세기조절방사선치료(IMRT, intensity modulated radiotherapy) 및 세기조절회전방사선치료(VMAT, volumetric arc therapy)와 나선식토모치료(TOMO, Helical Tomotherapy)에서 2차 암의 원인이 될 수 있는 산란 및 누출선량률을 평가하였다. 5명의 간암 환자에 대해 IMRT와 VMAT, TOMO 치료계획을 실시하여 등중심(iso-center)으로부터 20, 40, 60, 80 cm 위치에서 유리선량계(RPLGD, radiophotoluminescence glass dosimeter)를 이용하여 선량을 측정하였다. 계획표적체적(Planning Target Volume, PTV)에 조사된 단위 선량(Gy)당 측정된 산란 및 누출선량은 IMRT의 경우, 최소 0.01에서 최대 3.13 Gy로 측정 되었고 VMAT에 대해서는 최소 0.03에서 최대 2.35 Gy까지, TOMO에 대해서는 최소 0.04에서 최대 1.30 Gy 까지 측정 되었다. 각 치료법에 대한 평균장기등가선량은 세기조절방사선치료에 대해 세기조절회전방사선 치료와 나선식단층토모치료가 각각 갑상선에서 75%와 51%, 대장에서 75%와 41%, 직장에서 72%와 48%, 전립선에서 76%와 50%로 나왔다. 본 측정을 통하여 산란 및 누출선량은 치료 중심으로부터의 거리에 따라 감소함을 보았으며 TOMO 치료의 경우, 환자치료를 위해 사용하는 모니터단위(MU, monitor unit)가 타 치료법에 비해 상대적으로 큼에도 불구하고 산란 및 누출선량은 크지 않는 것으로 평가되었다.

• 한국진공학회지
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• 제7권s1호
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• pp.37-43
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• 1998

The mechanism of interaction between low energy ions and biological organisms has been paid much attention recently. In order to clarify the microstructural response to low energy ion irradiation embryonic cells of Paeonia rockii L. implanted by $Fe^{1+}$ ions with the energy of 80KeV were investigated by Optical Microscopy (OM), Scanning electron Microscopy(SEM) and Transmission Electron Microscopy(TEM). At the dose of 1$\times$1015 ions/$\textrm{cm}^2$, apparent cellular damage was observed in the outer several layers of the radicle. The shape of the cells was obviously deformed from regular polygon to irregular. The cell walls became obscure. SEM micrographs showed that the surface of the radicle was etched severely. It was observed by TEM that nucleus of the implanted cell was elongated and tended to fracture. Nuclear envelope lost its integrity. The implanted $Fe^{1+}$ ions were detected by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). These observations showed that low energy ions could damage to the plant organisms with the thickness of about 30~50$\mu\textrm{m}$. The possible reasons for radiation damage in the biological organisms were discussed.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제1권2호
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• pp.124-129
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• 2005

Pro-inflammatory cytokines, such as tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha}$, interleukin-12 (IL-12) and interleukin $(IL-1)-{\beta}$, play a key role in causing inflammatory diseases, which are rheumatoid arthritis, Crohn's disease and sepsis. Accumulating evidences suggest that low level laser irradiation (LLLI) may have an anti-inflammatory action. However, there are few data regarding down regulation of Th1 immune response by using the diod typed laser emitting device for human patients. As a fundamental step in order to address this issue, we investigated immunological impact of the low level laser irradiation (10 mw laser diode with a wavelength of 630 nm) on expression of pro-inflammatory cytokines in murine immunocytes (splenocytes and peritoneal macrophages) in vitro. The LLLI on lipopolysaccharide (LPS 100 ng/ml)-stimulated murine splenocytes and macrophages, clearly down regulated mRNA expression of $TNF-{\alpha}$ and IL-12 in dose-dependent manner. In addition, LLLI significantly inhibits the NO production in the LPS-stimulated murine macrophages. This data suggests that LLLI (wavelength of 630 nm) may exert an anti-inflammatory action via modulation of pro-inflammatory cytokine and NO production pathway.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권10호
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• pp.3811-3815
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• 2022

Ni-63 is pure beta source which emits low energy beta particles. The Ni-63 sources were fabricated to develop the beta-voltaic battery which converts decay energy into electrical energy for power generation. Activity distribution of the source was important factor of power producibility of the beta-voltaic battery. Liquid scintillation counter widely used for measurement of low energy beta emitters was not suitable to measure activity distribution. In this study, we used the peeled-off Gafchromic™ EBT3 film to measure the activity distribution of the Ni-63 source. Absorbed dose was increased proportionally to the source activity and exposure duration. The low energy beta particles could transport the energy into the active layer without the polyester protective layer. Also, Activity distribution was measured by using the peeled-off EBT3 film. Two-dimensional dosimetric distribution was suitable to measure the activity distribution. To use the peeled-off EBT3 film is user-friendly and cost-effective method for quality assurance of the Ni-63 sources for the beta-voltaic battery.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제61권5호
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• pp.633-639
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• 2018

Objective : We investigated the outcomes of repeat stereotactic radiosurgery (SRS) for metastatic brain tumors that locally recurred despite previous SRS, focusing on the tumor control. Methods : A total of 114 patients with 176 locally recurring metastatic brain tumors underwent repeat SRS after previous SRS. The mean age was 59.4 years (range, 33 to 85), and there were 68 male and 46 female patients. The primary cancer types were non-small cell lung cancer (n=67), small cell lung cancer (n=12), gastrointestinal tract cancer (n=15), breast cancer (n=10), and others (n=10). The number of patients with a single recurring metastasis was 95 (79.8%), and another 19 had multiple recurrences. At the time of the repeat SRS, the mean volume of the locally recurring tumors was 5.94 mL (range, 0.42 to 29.94). We prescribed a mean margin dose of 17.04 Gy (range, 12 to 24) to the isodose line at the tumor border primarily using a 50% isodose line. Results : After the repeat SRS, we obtained clinical and magnetic resonance imaging follow-up data for 84 patients (73.7%) with a total of 108 tumors. The tumor control rate was 53.5% (58 of the 108), and the median and mean progression-free survival (PFS) periods were 246 and 383 days, respectively. The prognostic factors that were significantly related to better tumor control were prescription radiation dose of 16 Gy (p=0.000) and tumor volume less than both 4 mL (p=0.001) and 10 mL at the repeat SRS (p=0.008). The overall survival (OS) periods for all 114 patients after repeat SRS varied from 1 to 56 months, and median and mean OS periods were 229 and 404 days after the repeat SRS, respectively. The main cause of death was systemic problems including pulmonary dysfunction (n=58, 51%), and the identified direct or suspected brain-related death rate was around 20%. Conclusion : The tumor control following repeat SRS for locally recurring metastatic brain tumors after a previous SRS is relatively lower than that for primary SRS. However, both low tumor volume and high prescription radiation dose were significantly related to the tumor control following repeat SRS for these tumors after previous SRS, which is a general understanding of primary SRS for metastatic brain tumors.

• 대한핵의학회지
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• 제33권2호
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• pp.172-177
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• 1999

목적: 핵의학과에서 가장 흔하게 이용되는 골 신티그라피가 인체에 방사선 장해를 일으키는지 아니면 오히려 적응반응을 통하여 유리한 작용을 하는지 여부를 알기 위하여 이 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: 골 신티그라피를 시행한 22명의 환자(남자 6명, 여자 16명, 평균 연령 $50{\pm}14$세)를 대상으로 Tc-99m-methylene diphosphonate (Tc-99m-MDP) 주사 전과 주사 후 4시간에 각각 5 ml씩 채혈하여 배양하고 배양 46시간 후에 Cs-137조사기(central dose rate=654 Gy/h, Gammacell 3000 Elan, Nordion, Canada)를 이용하여 2 Gy의 감마 방사선을 조사하였다. 대조군 10명의 혈액을 채혈하여 Tc-99m-MDP 주사전에 채혈한 군과 같은 방법으로 조사하고 배양하였다. Colcemid 처리 2시간 후에 수확하여 세포 600개당 불안정 염색체인 반지형과 이 중 중심체형 염색체의 숫자를 계수하여 각 군 간의 불안정염색체계수를 분산 분석으로 비교하였다. 결과: Tc-99m-MDP를 주사하기 전에 채혈하고 2 Gy를 조사한 군과 대조군에서 2 Gy를 조사한 군의 불안정염색체의 수는 유의한 차이가 없었다(각각 $385.1{\pm}30.5$, $367.8{\pm}36.6$, p>0.05). 하지만 Tc-99m-MDP를 주사한 후에 채혈하고 2 Gy를 조사한 군에서 불안정 염색체의 수가 유의하게 감소하였다($192.6{\pm}22.1$, p=0.0001). 결론: 골 신티그라피에 의한 저선량의 방사선 조사에 의해서 말초혈액 림프구가 적응반응을 나타내어 다음에 이어지는 방사선 장해에 대해 저항성을 갖는 다는 사실을 알 수 있었다.